JPH04326529A - 樹脂封止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂封止用金型および
リードフレームに関し、特に、半導体装置の組立工程に
おける樹脂封止技術に適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、半導体装置の組立工程におい
ては、リードフレームに搭載された半導体ペレットに、
金型を用いた樹脂封止を施して、半導体ペレットを外部
環境から保護するパッケージとすることが行われている
。

【０００３】ところで、このような金型による樹脂封止
技術においては、上型および下型の合わせ面に刻設され
た凹部からなるキャビティに加圧充填されて成形された
樹脂の離型を確実に行うため、半導体ペレットが封入さ
れる樹脂が成形されるキャビティの位置にエジェクタピ
ンを配置し、上型と下型とを離間させて成形樹脂を取り
出す際（離型時）に、エジェクタピンによって成形樹脂
をキャビティから押し出す動作を行うようにしている。

【０００４】なお、半導体装置の組立における樹脂封止
技術については、たとえば、株式会社工業調査会、昭和
６１年１１月１８日発行、「電子材料」１９８６年１１
月号Ｐ１６０〜Ｐ１６５などの文献に記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体装置
の一層の小型化の要請に呼応して樹脂封止などによって
構成されるパッケージの厚さなどの外形寸法も減少の一
途を辿っており、半導体ペレットを取り囲む樹脂の肉厚
は小さくなっている。

【０００６】このため、上記の従来技術のように、半導
体ペレットの封入を行うキャビティ自体の位置にエジェ
クタピンを配置した構造の金型では、離型時のエジェク
タピンによる押し出し動作のストレスによって成形樹脂
にクラックが発生する懸念が大きいという問題がある。

【０００７】また、エジェクタピンの先端部は、ばりな
どの発生を抑止すべく、通常、キャビティ内に５０μｍ
程度突出した状態で配置されているため、たとえば厚さ
寸法が１．０ｍｍ以下の極薄型のパッケージを成形する
場合には、前述のようなエジェクタピン先端部のキャビ
ティ内への僅かの突出でも、当該キャビティ内における
樹脂の円滑な流れを阻害する要因となり、樹脂の充填不
足による空隙（ボイド）不良を発生させるという問題が
ある。

【０００８】また、エジェクタピンの存在に起因する上
述のような各問題を回避すべく、エジェクタピンを廃止
する場合には、成形樹脂の離型性の劣化によって、離型
時に成形樹脂の一部が欠損するなどの離型不良が多発し
、樹脂封止工程における歩留りを低下させるという問題
を生じる。

【０００９】従って、本発明の目的は、エジェクタピン
に起因する成形不良の発生防止と、エジェクタピンによ
る確実な離型動作とを両立させることが可能な樹脂封止
用金型を提供することにある。

【００１０】本発明の他の目的は、樹脂封止工程におけ
る不良発生を減少させることが可能なリードフレームを
提供することにある。

【００１１】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１３】すなわち、本発明の樹脂封止用金型は、上
型および下型と、これらの対向面の少なくとも一方に刻
設された凹部によって構成されるキャビティと、対向面
から突出することにより、キャビティに充填される樹脂
の離型動作を行うエジェクタピンとを備えた樹脂封止用
金型であって、所望の被封止物の樹脂による封止が行わ
れる第１キャビティと、この第１キャビティに連通した
第２キャビティとを有し、エジェクタピンを第２キャビ
ティの位置に配置し、離型時に第２キャビティに充填さ
れた樹脂をエジェクタピンによって押圧することにより
離型動作が行われるようにしたものである。

【００１４】また、本発明の樹脂封止用金型は、上型お
よび下型と、これらの対向面の少なくとも一方に刻設さ
れた凹部によって構成されるキャビティと、対向面から
突出することにより、キャビティに充填される樹脂の離
型動作を行うエジェクタピンとを備え、上型と下型の間
に挟持されるリードフレームに搭載された半導体ペレッ
トをキャビティに充填される樹脂によって封止する樹脂
封止用金型であって、エジェクタピンをリードフレーム
の位置に配置し、離型時にリードフレームの一部をエジ
ェクタピンによって押圧することにより離型動作が行わ
れるようにしたものである。

【００１５】また、本発明のリードフレームは、第１キ
ャビティの位置に被封止物としての半導体ペレットを搭
載し、請求項１記載の樹脂封止用金型を用いて半導体ペ
レットの樹脂封止が行われるリードフレームであって、
第２キャビティに対応する位置に透孔を開設してなるも
のである。

【００１６】

【作用】上記した本発明の樹脂封止用金型によれば、第
１キャビティに充填されて成形される樹脂によって、半
導体ペレットなどを封止するパッケージを構成し、エジ
ェクタピンによって押圧される第２キャビティの成形樹
脂は成形後に廃棄することにより、製品となる第１キャ
ビティの成形樹脂の損傷やボイドなどに起因する成形不
良を発生することなく、第２キャビティの成形樹脂をエ
ジェクタピンによって押圧することによる確実な離型動
作を実現することができ、エジェクタピンを廃止するこ
となく、成形不良の発生を確実に防止することが可能と
なる。

【００１７】また、本発明の樹脂封止用金型によれば、
キャビティ内に充填されて成形される樹脂以外のリード
フレームの一部をエジェクタピンによって押圧するので
、キャビティにおけるエジェクタピンの存在による成形
不良の発生を防止できるとともに、エジェクタピンの作
用による離型動作を的確に行わせることができ、エジェ
クタピンを廃止することなく、成形不良の発生を確実に
防止することが可能となる。

【００１８】また、本発明のリードフレームによれば、
請求項１記載の樹脂封止用金型における第２キャビティ
の形成を行うことができ、樹脂封止工程における不良発
生を減少させることができる。

【００１９】

【実施例１】以下、本発明の一実施例である樹脂封止用
金型およびリードフレームについて、図面を参照しなが
ら詳細に説明する。

【００２０】図１は、本発明の一実施例である樹脂封止
用金型の一部を示す略斜視図であり、図２は、その平面
図、また、図３は、図２において線ＩＩＩ　−ＩＩＩ　
で示される部分の略断面図である。

【００２１】下型１および上型２の各々の対向面には、
それぞれ凹部１ａおよび凹部２ａが刻設されており、こ
の凹部１ａおよび２ａにより、下型１および上型２の対
向面を密着させた状態（型締め状態）でメインキャビテ
ィ３が構成される。

【００２２】下型１には、凹部１ａ（メインキャビティ
３）に連通するランナ１ｃが刻設されており、加圧され
た樹脂６が外部からこのランナ１ｃを通じてメインキャ
ビティ３に充填される構造となっている。

【００２３】上型２と下型１との間には、リードフレー
ム４が挟持される。このリードフレーム４は、半導体ペ
レット５を搭載したタブ４ａと、先端部がこのタブ４ａ
を取り囲むように配列された複数のリード４ｂと、複数
のリード４ｂをタイバー４ｅを介して連ねて支持するフ
レーム部４ｃとで構成されている。

【００２４】リードフレーム４に搭載された半導体ペレ
ット５は、前段のワイヤボンディング工程において複数
のリード４ｂの各々との間に架設される図示しないボン
ディングワイヤなどによって電気的に接続されている。 なお、半導体ペレット５とリード４ｂとの接続は、前記
ボンディングワイヤを用いる場合に限らず、周知のギャ
ングボンディング技術によって、個々のリード４ｂと半
導体ペレット５に設けられている図示しないボンディン
グパッドとを直接的に接続することも考えられ、本実施
例においてはいずれの接続方法でもよいことは言うまで
もない。

【００２５】そして、リードフレーム４に搭載した半導
体ペレット５が、メインキャビティ３（凹部１ａと凹部
２ａの間）に位置するように位置決めして、上型２と下
型１とでリードフレーム４を挟圧して固定し、この状態
で、ランナ１ｃを通じてメインキャビティ３に樹脂６を
充填することにより、メインキャビティ３の中央部に位
置する半導体ペレット５を、樹脂６の内部に封止する樹
脂封止が行われるものである。

【００２６】この場合、下型１および上型２において、
メインキャビティ３を構成する凹部１ａおよび凹部２ａ
の周辺部の対称位置には、リードフレーム４のフレーム
部４ｃの位置に対応して、当該凹部１ａおよび凹部２ａ
よりも小さな凹部１ｂおよび凹部２ｂがそれぞれ複数個
刻設されている。

【００２７】また、リードフレーム４のフレーム部４ｃ
において、凹部１ｂおよび凹部２ｂに対応する部位には
、透孔４ｄがそれぞれ開設されており、下型１と上型２
とを密着させた状態で、下型１の側の凹部１ｂと上型２
の側の凹部２ｂとが、この透孔４ｄを通じて一体な空間
を構成し、前記メインキャビティ３よりも小さな複数の
サブキャビティ７が形成されるものである。

【００２８】個々のサブキャビティ７は、下型１の側に
刻設された連通溝１ｄを介して、メインキャビティ３に
連通しており、当該メインキャビティ３に充填される樹
脂６が、連通溝１ｄを通じて流れ込むことにより、当該
キャビティ７にも樹脂６が充填される。

【００２９】また、下型１および上型２において、サブ
キャビティ７を構成する凹部１ｂおよび凹部２ｂの各々
には、エジェクタピン８が配置されており、樹脂６の充
填動作の後に、下型１と上型２とを離間させる際に、突
出して、サブキャビティ７に充填されている樹脂を下型
１および上型２の双方から押し出す動作を行うようにな
っている。

【００３０】なお、本実施例の樹脂封止用金型には、下
型１や上型２を所定の温度に加熱する加熱機構や、前述
のように、樹脂６の加圧充填を行う機構などが設けられ
ているが、いずれも周知の機構であるため図示および説
明は割愛する。

【００３１】以下、本実施例の樹脂封止用金型およびリ
ードフレーム４の作用の一例を説明する。

【００３２】まず、所定の温度に加熱されている下型１
と上型２とを離間させた状態で、搭載した半導体ペレッ
ト５が、凹部１ａおよび凹部２ａ（メインキャビティ３
）の中央部に位置するようにリードフレーム４を位置決
めし、その状態で、下型１と上型２とを密着させる型締
めを行う。

【００３３】これにより、凹部１ａおよび凹部２ａから
なる密閉されたメインキャビティ３の空間の中央部に半
導体ペレット５が位置された状態となるとともに、メイ
ンキャビティ３の周囲には、凹部１ｂおよび凹部２ｂに
よってサブキャビティ７が構成される状態となり、また
、サブキャビティ７に配置されたエジェクタピン８は、
下型１および上型２の内部に引き込まれた状態となって
いる。

【００３４】その後、ランナ１ｃを通じて、樹脂６をメ
インキャビティ３に加圧充填し、半導体ペレット５を、
メインキャビティ３の形状に成形された樹脂６ａの内部
に封止する。この時、連通溝１ｄを介してメインキャビ
ティ３に連通している複数のサブキャビティ７にも同時
に樹脂６が充填され、当該サブキャビティ７の形状の樹
脂６ｂが形成される。

【００３５】そして、所定の時間だけ、この状態を保持
して、樹脂６を熱硬化させ、充分な強度となった後に、
下型１と上型２とを離間させる型開きを行う。この時、
サブキャビティ７の位置に設けられているエジェクタピ
ン８が当該サブキャビティ７内に突出し、サブキャビテ
ィ７に充満して硬化した樹脂６ｂを押し出し、この力は
、リードフレーム４や、メインキャビティ３とサブキャ
ビティ７とを連絡する連通溝１ｄ内に充満して硬化した
樹脂６ｃを介してメインキャビティ３に充満した樹脂６
ａを、下型１および上型２の双方から離型させるように
作用する。

【００３６】これにより、半導体ペレット５を封止した
樹脂６ａ（パッケージＰ）の下型１および上型２からの
離型が円滑に行われる。また、エジェクタピン８によっ
て直接にメインキャビティ３内のパッケージＰを押圧し
ないので、エジェクタピン８の押圧動作によって当該パ
ッケージＰが損傷を受ける懸念が無い。

【００３７】さらに、パッケージＰを形成するメインキ
ャビティ３に、エジェクタピン８が存在しないので、加
圧充填動作に際して、当該エジェクタピン８の存在に起
因して当該メインキャビティ３における樹脂６の流れが
阻害される懸念がなく、充填不良による有害なボイドな
どの不良の発生が回避される。

【００３８】この結果、エジェクタピン８の作用による
円滑な離型動作と、パッケージＰの製品不良の低減とを
両立させることができ、樹脂封止工程における歩留りが
確実に向上する。

【００３９】また、上述のようにしてパッケージＰの成
形が行われたリードフレーム４は、後のリード切断成形
工程などにおいて、タイバー４ｅやフレーム部４ｃの切
除、さらには用済みの樹脂６ｂ，６ｃなどの切除が行わ
れ、パッケージＰから複数のリード４ｂが突出した状態
の製品となる。

【００４０】

【実施例２】図４は、本発明の他の実施例である樹脂封
止用金型の型合わせ面の平面図であり、図５は、図４に
おける線Ｖ−Ｖで示される部分の略断面図、さらに図６
は、その作用の一例を示す略断面図である。

【００４１】この実施例２の場合には、下型１０および
上型２０に設けられるエジェクタピン８０を、当該下型
１０の凹部１０ａおよび上型２０の凹部２０ａによって
構成されるメインキャビティ３０の外側に配置し、離型
時にリードフレーム４０のフレーム部４０ｃに当接する
ようにしたものである。

【００４２】また、本実施例の場合、エジェクタピン８
０は、たとえば、図６（ａ）に例示されるように、下型
１０と上型２０とが密着する型締め状態では、下型１０
および上型２０の間に挟持されるリードフレーム４０の
位置決めを阻害しないように、先端部が、下型１０およ
び上型２０の合わせ面から所定の寸法だけ引き込まれて
いる。そして、下型１０および上型２０の開放の直前に
、同図（ｂ）に示されるように、リードフレーム４０の
フレーム部４０ｃに当接し、さらに、同図（ｃ）の型開
きの時点で突出して、リードフレーム４０を押圧し、メ
インキャビティ３０内において成形された樹脂６ａから
なるパッケージＰを、当該メインキャビティ３０から確
実に離型させる動作を行う。

【００４３】これにより、メインキャビティ３０に充填
されて硬化する樹脂６ａの内部に半導体ペレット５を封
止してなるパッケージＰに対して、離型時にエジェクタ
ピン８０の押圧力が作用しないので当該押圧力によるパ
ッケージＰや内部の半導体ペレット５などの損傷が防止
される。

【００４４】また、メインキャビティ３０の内部にエジ
ェクタピン８０が存在しないので、当該メインキャビテ
ィ３０に充填される樹脂６の流れがエジェクタピン８０
によって阻害される懸念がなく、良好な封止結果を得る
ことかできる。

【００４５】なお、エジェクタピン８０の配置位置は、
フレーム部４０ｃに限らず、複数のリード４０ｂを連ね
るタイバー４０ｅの位置に配置してもよい。

【００４６】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。

【００４７】

【発明の効果】本発明の樹脂封止用金型によれば、エジ
ェクタピンに起因する成形不良の発生防止と、エジェク
タピンによる確実な離型動作とを両立させることができ
るという効果が得られる。

【００４８】また、本発明のリードフレームによれば、
樹脂封止工程における不良発生を減少させることができ
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である樹脂封止用金型の一部
を示す略斜視図である。

【図２】その平面図である。

【図３】図２において線ＩＩＩ　−ＩＩＩ　で示される
部分の略断面図である。

【図４】本発明の他の実施例である樹脂封止用金型の型
合わせ面の平面図である。

【図５】図４において線Ｖ−Ｖで示される部分の略断面
図である。

【図６】本発明の他の実施例である樹脂封止用金型の作
用の一例を示す略断面図である。

【符号の説明】

１　　下型 １ａ　　凹部 １ｂ　　凹部 １ｃ　　ランナ １ｄ　　連通溝 ２　　上型 ２ａ　　凹部 ２ｂ　　凹部 ３　　メインキャビティ ４　　リードフレーム ４ａ　　タブ ４ｂ　　リード ４ｃ　　フレーム部 ４ｄ　　透孔 ４ｅ　　タイバー ５　　半導体ペレット ６　　樹脂 ６ａ　　樹脂 ６ｂ　　樹脂 ６ｃ　　樹脂 ７　　サブキャビティ ８　　エジェクタピン １０　　下型 １０ａ　　凹部 ２０　　上型 ２０ａ　　凹部 ３０　　メインキャビティ ４０　　リードフレーム ４０ｂ　　リード ４０ｃ　　フレーム部 ４０ｅ　　タイバー ８０　　エジェクタピン Ｐ　　パッケージ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　上型および下型と、これらの対向面の
   少なくとも一方に刻設された凹部によって構成されるキ
   ャビティと、前記対向面から突出することにより、前記
   キャビティに充填される樹脂の離型動作を行うエジェク
   タピンとを備えた樹脂封止用金型であって、所望の被封
   止物の前記樹脂による封止が行われる第１キャビティと
   、この第１キャビティに連通した第２キャビティとを有
   し、前記エジェクタピンを前記第２キャビティの位置に
   配置し、離型時に前記第２キャビティに充填された樹脂
   を前記エジェクタピンによって押圧することにより離型
   動作が行われることを特徴とする樹脂封止用金型。
2. 【請求項２】　　上型および下型と、これらの対向面の
   少なくとも一方に刻設された凹部によって構成されるキ
   ャビティと、前記対向面から突出することにより、前記
   キャビティに充填される樹脂の離型動作を行うエジェク
   タピンとを備え、前記上型と下型の間に挟持されるリー
   ドフレームに搭載された半導体ペレットを前記キャビテ
   ィに充填される樹脂によって封止する樹脂封止用金型で
   あって、前記エジェクタピンを前記リードフレームの位
   置に配置し、離型時に前記リードフレームの一部を前記
   エジェクタピンによって押圧することにより離型動作が
   行われることを特徴とする樹脂封止用金型。
3. 【請求項３】　　前記第１キャビティの位置に前記被封
   止物としての半導体ペレットを搭載し、請求項１記載の
   樹脂封止用金型を用いて前記半導体ペレットの樹脂封止
   が行われるリードフレームであって、前記第２キャビテ
   ィに対応する位置に透孔を開設してなることを特徴とす
   るリードフレーム。